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--- teaching:mfe:ia [2012/03/22 17:21]
mdorigo Added one project in robotics
+++ teaching:mfe:ia [2013/04/03 11:06]
stuetzle
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-====== MFE 2011-2012 : Intelligence Artificielle ======
+====== MFE 2013-2014 : Intelligence Artificielle ======
 ===== Introduction =====
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 Ces sujets sont prêt à être encadrer, mais il va s'en dire qu'ils ne sont pas uniques. Les étudiants sont vivement encouragés à prendre contact avec Hugues Bersini (bersini AT ulb.ac.be) ou Marco Dorigo (mdorigo AT ulb.ac.be) afin de discuter de l'une ou l'autre initiative inspirée pouvant faire l'objet dun autre sujet de MFE ou de préciser le cadres, le contenu et les attentes relatives au sujets présentés.
-===== Exploration, exploitation and evaluation of the .Net Linq library for the problem of object permanence. =====
-The MFE will consist in a deep exploration of the
+===== Développer un programme informatique permettant une analyse statistique en vue de  l'évaluation d'un module psychothérapeutique. =====
-very new microsoft Linq library which aims at resolving
-the classical problem of mapping between the OO and the relational
-and the XML world. The different additions of .Net necessary
-to the implementation of this library will be studied. The
-library will also be tested in terms of robustness and performance
-as compared with the previous existing solutions coming from other technological platforms (Java, PHP, ...). This memoire will be a follow up of a previous memoire.
+Ce mémoire se fera en collaboration avec l'équipe médicale du centre pour l'anorexie et la boulimie de l'hôpital Erasme. Il consistera en l'analyse informatisée des données récoltées lors d'entretiens avec le patient et sa famille au cours du traitement. Les données sont actuellement stockées dans dans une base de données SPSS.  Le mémoire consistera pour l'essentiel au traitement de ces données par des approches "Machine Learning" et "Data Mining" dans une perspective de Quality Management.
   * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
-===== Développer un programme informatique permettant une analyse statistique en vue de  l'évaluation d'un module psychothérapeutique. =====
+===== Contribution à l'amélioration de la plateforme génomique In Silico DB =====
-Ce mémoire se fera en collaboration avec l'équipe médicale du centre pour l'anorexie et la boulimie de l'hôpital Erasme. Il consistera en l'analyse informatisée des données récoltées lors d'entretiens avec le patient et sa famille au cours du traitement.
+Une nouvelle spin-off a vu le jour depuis un an à IRIDIA: In Silico DB (https://insilicodb.org/) mettant à disposition sous une forme aisément exploitable des centaines de milliers d'échantillons de données génomiques permettant un meilleur diagnostic des maladies d'origine génétique et une meilleure compréhension de la biologie moléculaire. L'équipe qui s'en occupe a un besoin pressant de développeurs informatiques permettant d'en améliorer l'interface. Des connaissances en programmation Web sont souhaitées.
   * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
+===== Etude pratique et expérimentale du langage de programmation F# =====
+Depuis quelques années, Microsoft met en avant un nouveau langage de programmation F# créé dans le sillage des langages dits déclaratifs ou fonctionnels. Il semblerait que ce langage soit idéal pour le traitement des données. Le MFE consistera en une étude expérimentale de ce langage et un comparatif avec les langages de programmation aujourd'hui les plus usités.
+ * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
 ===== Etude et réalisation orientée objet d'une cellule minimale =====
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   * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
+===== Réorganisation sous forme OO et UML d’un code de simulation climatique =====
+Ce mémoire se déroulera en collaboration avec le professeur Jean-Pascal van Ypersele de l’UCL, vice président du GIEC, groupe de recherche sur l’évolution climatique. La plupart des codes de simulation climatique sont rédigés en Fortran en exploitant peu les principes de la programmation OO. Ce mémoire consistera en la sélection d’un logiciel de simulation climatique assez simple, plutôt à vocation didactique, et sa réécriture sous forme OO, en faisant un recours intensif aux diagrammes UML et aux Design Patterns.
+  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
+===== Réorganisation sous forme OO et UML d’un code de contagion systémique d'un réseau de crédits interbancaire  =====
+La crise financière actuelle a permis de mettre en lumière les risques de contagion systémique liés à la faillite de certaines banques. En effet, la plupart du temps, les banques forment entre elles un réseau de crédit interbancaire qui, à la fois les rend plus solides, mais aussi plus vulnérables à la défection de l’une ou l’autre. De nombreux logiciels ont été écrits afin d’étudier plus en détail ce risque. Le mémoire consistera en la sélection d’un de ces logiciels déjà clairement identifiés et sa réécriture sous forme OO, en faisant un recours intensif aux diagrammes UML et aux Design Patterns.
+  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
 ===== Data/text mining - Traitement automatique de documents sur base de leur contenu =====
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+===== Etude de la topologie de réseaux d'acteurs extraits à partir de romans célèbres  =====
+De plus en plus de scientifiques sont convaincus qu’une même topologie de réseaux (c'est-à-dire la manière dont les nœuds en sont connectés) se retrouve dans de nombreux réseaux, pourtant extraits de réalités très diverses (Web, Internet, réseaux sociaux, biologiques, épidémiques). Cette topologie leur conférerait des propriétés intéressantes comme une plus grande robustesse ou une communication réduite entre les nœuds. Il est possible de construire des réseaux lexicaux à partir d’un document quelconque, par exemple, en connectant deux mots qui apparaissent dans une même phrase. Le MFE consistera en un développement logiciel ayant pour but la réalisation automatique d'un réseau de personnages de romans (Harry Potter, les Misérables et autres) à partir des dialogues présents dans ces romans. Les liens seront également pondérés comme résultat d'une analyse de sentiments faite à partir de ces mêmes dialogues. On procédera ensuite à l’étude automatisée de leur topologie : distance inter-nœuds, degré de clustering, etc …
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 ===== Expérimentation des designs patterns pour la modélisation de systèmes biologiques complexes =====
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+===== Mise au point d’un système automatique de génération d'équations différentielles au départ d’un diagramme d’état-transition =====
+Le diagramme d’état-transition représente le cycle de vie d’un objet, de sa naissance à sa disparition, en suivant les différents états par lesquels cet objet transite. Lorsqu'il s'agit d'objets biologiques, il est possible de ré-interpréter ce diagramme comme la transition d'une
+partie d'une population d'objets dans un certain d'état dans l'état qui
+suit. Dans ce cas, ce diagramme peut se traduire sous forme d'un système
+d'équations différentielles que l'on devra pouvoir générer automatiquement.
+  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
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 ===== Mise au point d’un langage de modélisation de systèmes biologiques inspiré des diagrammes de classe et d'état/transition UML =====
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   * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
 ===== Comparaison via la simulation informatique d'une économie de marché de nature concurrentielle et une autre plus redistributive=====
 Les économistes nous assènent à l'envi que l'économie se doit d'être compétitive et parfaitement concurrentielle. Est-ce si vrai ? L'économie de marché ne peut-elle exister que sur un mode concurrentiel pour assurer au mieux le bonheur du plus grand nombre d'agents économiques ? Nous adresserons cette question par l'entremise de modèles économiques multi-agents mettant en présence des producteurs,acheteurs, consommateurs et vendeurs, et les faisant se comporter d'abord sur un monde compétitif (économie de marché de type enchère) et ensuite aléatoire. Nous étudierons   la manière dont le bien-être cumulé par les agents consommateur est distribué parmi eux. Ce mémoire fait suite à un mémoire réalisé par un étudiant de Solvay l'année passée et donc il pourra repartir d'un logiciel existant.
+  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
+===== Etude des instabilités dynamiques des marchés boursiers =====
+Malgré la théorie économique voyant dans le marché un processus auto-régulé et stable, le fonctionnement de la bourse et de la finance se caractérisent par d'incessantes instabilités dynamiques: bulles spéculatives et autres... Ce MFE aura pour objet une modélisation d'un marché boursier très simplifié dans lesquels seront pris en compte les mimétismes des "traders" souvent responsables de phénomènes de feedbacks positifs menant à ces instabilités.
   * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
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   * Contacts :
     * [[http://iridia.ulb.ac.be/~mdorigo|Marco Dorigo (IRIDIA)]]
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle|Thomas Stuetzle (IRIDIA)]]
+    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle|Thomas Stützle (IRIDIA)]]
     * [[http://iridia.ulb.ac.be/~mbiro|Mauro Birattari (IRIDIA)]]
     * [[http://iridia.ulb.ac.be/~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]]
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   * Contacts :
     * [[http://iridia.ulb.ac.be/~mdorigo|Marco Dorigo (IRIDIA)]]
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle|Thomas Stuetzle (IRIDIA)]]
+    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle|Thomas Stützle (IRIDIA)]]
     * [[http://iridia.ulb.ac.be/~mbiro|Mauro Birattari (IRIDIA)]]
     * [[http://iridia.ulb.ac.be/~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]]
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   * Contacts :
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle|Thomas Stuetzle (IRIDIA)]]
+    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle|Thomas Stützle (IRIDIA)]]
     * [[http://iridia.ulb.ac.be/~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]]
-===== Stochastic local search algorithms for weighted maximum clique problems. ======
-The Maximum Clique Problem is an NP-hard combinatorial optimisation problem that asks to find the biggest completely
+===== Design of a graphical interface for an automatic configuration tool. =====
-connected component of a graph. It has relevant applications in information retrieval, computer vision, social network
-analysis, computational biochemistry, bioinformatics and genomics.
-Among the possible generalisations of the problem there is the Vertex Weighted and Edge Weighted Maximum Clique which asks to find the clique of maximum weight. Being generalisations they are also NP-hard. The goal of the project is to devise heuristic algorithms or adapt existing algorithms of the Maximum Clique for weighted version.
+Optimization algorithms have a number of parameters that strongly
+affect their efficiency. For many years the setting of these
-Required skills: good knowledge of C or C++ programming.
+parameters was done by hand; a tedious task that requires a lot of
+human involvement. Nowadays, some tools are available to automatize this task by considering the setting of the parameters as a "meta"-optimization problem. One of these tools for automatic configuration (the irace package: http://iridia.ulb.ac.be/irace) has been developed at IRIDIA, and has been already applied successfully to many algorithms. The goal of this project is to design a graphical interface on top of the existing software, to help the user to set-up his particular tuning problem, to visualize information about the tuning process while it is on-going and when it has completed, and to integrate statistical tools for the analysis of the tuner results.
+The student will have to implement a Graphical front-end on top of the
+existing software implemented in R, using a cross-platform library
+such as Qt (http://qtinterfaces.r-forge.r-project.org/).  Some
+additions to the original software may be required, and the student
+will have to work in collaboration with the team of developers of
+irace at IRIDIA.
   * Contacts :
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle|Thomas Stuetzle (IRIDIA)]]
+    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle|Thomas Stützle (IRIDIA)]]
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~fmascia|Franco Mascia (IRIDIA)]]
+    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~mbiro|Mauro Birattari (IRIDIA)]]
+    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]]
+    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~jdubois|Jérémie Dubois-Lacoste (IRIDIA)]]
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   * Contacts :
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle|Thomas Stuetzle (IRIDIA)]]
+    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle|Thomas Stützle (IRIDIA)]]
+    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~fmascia|Franco Mascia (IRIDIA)]]
+===== Analysis of Local Optima Networks for the Max-Clique problem. ======
+Stochastic Local Search algorithms search for optimal solutions in a large space of candidate solutions. Local Optima Networks (LON) are representations of search landscapes of combinatorial optimisation problems. In these networks, nodes are local optima of the problem, and edges are weighted transitions between the optima. These networks model in a more compact way the properties of the larger search spaces they represent.
+The goal of this project is to build LON of small instances of the Maximum Clique (MC) problem, and measure properties that could illustrate the differences between instance families.
+The MC problem is an NP-hard combinatorial optimisation problem that asks to find the biggest completely connected component of a graph. It has relevant applications in information retrieval, computer vision, social network analysis, computational biochemistry, bioinformatics and genomics.
+Required skills: good knowledge of C or C++ programming.
+  * Contacts :
+    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle|Thomas Stützle (IRIDIA)]]
+    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~fmascia|Franco Mascia (IRIDIA)]]
+===== Feature Extraction and Automatic Algorithm Selection. ======
+The performance of (Stochastic Local Search) algorithms for a given problem depends on the algorithm design and on the setting of the algorithm's parameter. Given a heterogeneous set of instances for a given problem a good algorithm design (or parameter configuration) for one instance is not necessary the best design for all instances. On the contrary a tuning of an algorithm on a specific family of similar instances may affect negatively its performance on other families of instances.
+The thesis will focus on devising automatic methods for extracting features from the instances, select the relevant features, and learning (in the framework of multi-class classification) the
+relationship, if there is one, between the instances features and the best algorithm for the instance. The results will be instrumental for algorithm selection or the creation of portfolios of complementary algorithms suitable for large sets of diverse instances for a given problem.
+Required skills: good knowledge of C or C++ programming and of a scripting language (e.g., python); good knowledge of machine learning methods would also be helpful.
+  * Contacts :
+    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle|Thomas Stützle (IRIDIA)]]
     * [[http://iridia.ulb.ac.be/~fmascia|Franco Mascia (IRIDIA)]]
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   * Contacts :
     * [[http://iridia.ulb.ac.be/~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]]
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